本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)管理，具體為一種基于工業(yè)互聯(lián)的自動化生產(chǎn)線維護系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)生產(chǎn)往往需要多個環(huán)節(jié)和技術(shù)的協(xié)同作用，同時由于工業(yè)生產(chǎn)的污染特性，工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)保性也至關(guān)重要。為了降低工業(yè)生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)線生產(chǎn)效率，現(xiàn)代生產(chǎn)工業(yè)不斷更新迭代設(shè)備，嘗試研發(fā)高新技術(shù)來適應(yīng)生產(chǎn)線的協(xié)同和環(huán)保需求，不斷推進生產(chǎn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2、在自動化生產(chǎn)中，生產(chǎn)線通過規(guī)劃整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況實現(xiàn)全局運輸發(fā)料自動化，但往往由于生產(chǎn)所需的原材料碎屑比例較大，在傾倒時難免會有一部分的原材料漏出，造成浪費的同時也危害了生產(chǎn)線環(huán)境；傾倒時還會產(chǎn)生大量的粉塵，飛濺的粉塵會影響生產(chǎn)線設(shè)備的運行能力；現(xiàn)有技術(shù)中有在傾倒原材料的生產(chǎn)線裝置上采用減少原料粉塵飛濺的接料斗，設(shè)置于接料斗上的集塵板雖然在很大程度上避免了傾倒時原料泄漏以及揚起粉塵較大的問題，但集塵板使接料斗的接料面積大大減小，嚴重影響了接料效率，而且集塵板也無法考慮外部風(fēng)力影響下粉塵飛濺情況；同時，對生產(chǎn)線附近的定時清掃也無法適應(yīng)不同傾倒原料量的清掃需求。因此，設(shè)計產(chǎn)線維護能力強和工業(yè)規(guī)劃程度高的基于工業(yè)互聯(lián)的自動化生產(chǎn)線維護系統(tǒng)是很有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于工業(yè)互聯(lián)的自動化生產(chǎn)線維護系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于工業(yè)互聯(lián)的自動化生產(chǎn)線維護系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、原料監(jiān)測模塊、粉塵監(jiān)測模塊和輸出模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于收集原料以及生產(chǎn)線的相關(guān)信息；所述原料監(jiān)測模塊用于對裝載機將原料傾倒入接料設(shè)備產(chǎn)生的原料泄漏進行檢測；所述粉塵監(jiān)測模塊用于監(jiān)測所述原料監(jiān)測模塊的傾倒過程產(chǎn)生的粉塵進行監(jiān)測；所述輸出模塊用于對所述原料監(jiān)測模塊和所述粉塵監(jiān)測模塊的監(jiān)測結(jié)果實施相應(yīng)的維護措施。

3、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括裝載機信息采集模塊、生產(chǎn)量收錄模塊和產(chǎn)線環(huán)境采集模塊，所述裝載機信息采集模塊用于收集裝載機鏟斗的相關(guān)數(shù)據(jù)；所述生產(chǎn)量收錄模塊用于收錄每次裝載機裝載的原料量和需要搬運的原料總量；所述產(chǎn)線環(huán)境采集模塊用于獲取生產(chǎn)附近的環(huán)境參數(shù)。

4、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述原料監(jiān)測模塊包括原料傾倒監(jiān)測模塊、距離檢測模塊、質(zhì)量檢測模塊和攝像模塊，所述原料傾倒監(jiān)測模塊用于監(jiān)測裝載機傾倒原料的傾倒過程；所述距離檢測模塊用于獲取裝載機傾倒過程中的相關(guān)距離數(shù)據(jù)；所述質(zhì)量監(jiān)測模塊用于獲取裝載機傾倒過程中的相關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)；所述攝像模塊用于拍攝裝載機傾倒過程的畫面。

5、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述原料傾倒監(jiān)測模塊進一步包括傾倒減重分析子模塊和漏出率分析子模塊，所述傾倒減重分析子模塊用于監(jiān)測裝載機在傾倒的不同角度下的傾倒情況；所述漏出率分析子模塊用于對裝載機在不同傾倒角度下漏出的原料質(zhì)量進行分析。

6、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述粉塵監(jiān)測模塊包括粉塵量統(tǒng)計模塊、污染程度分析模塊和風(fēng)力檢測模塊，所述粉塵量統(tǒng)計模塊用于獲取裝載機在不同風(fēng)力下傾倒原料時飛濺出的粉塵量；所述污染程度分析模塊用于分析粉塵在產(chǎn)線附近的堆積對產(chǎn)線的污染情況；所述風(fēng)力檢測模塊用于通過產(chǎn)線環(huán)境采集模塊檢測當(dāng)前風(fēng)力。

7、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述輸出模塊包括清掃提示模塊和產(chǎn)線維護模塊，所述清掃提示模塊用于提示工作人員對泄露的原料進行清掃；所述產(chǎn)線維護模塊用于對產(chǎn)線進行保養(yǎng)和維護。

8、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述自動化生產(chǎn)線維護系統(tǒng)的運行方法主要包括以下步驟：

9、步驟s1：裝載機鏟斗裝載原料到達上料設(shè)備附近，攝像模塊通過設(shè)置于裝載機上的攝像頭拍攝裝載機傾倒原料的畫面，原料傾倒監(jiān)測模塊對裝載機的傾倒過程進行監(jiān)測；

10、步驟s2：傾倒減重分析子模塊獲取每次裝載機傾倒原料時漏出的原料量，當(dāng)漏出率分析子模塊判斷漏出量達到污染限定值后，通過清掃提示模塊提醒相關(guān)工作人員及時對生產(chǎn)線進行清掃；

11、步驟s3：粉塵監(jiān)測模塊結(jié)合當(dāng)前風(fēng)力影響對裝載機傾倒原料過程中產(chǎn)生的粉塵進行監(jiān)測，當(dāng)污染程度分析模塊判定粉塵堆積量達到產(chǎn)線維護限定值后，通過產(chǎn)線維護模塊提示工作人員對生產(chǎn)線進行維護。

12、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s1進一步包括：

13、步驟s11：傾倒前鏟斗豎直朝上，鏟斗中心的初始傾斜角度為0°，裝載口逐漸旋轉(zhuǎn)將裝載的原料向外傾倒，角度檢測子模塊獲取鏟斗中心與初始傾斜角度的偏移弧度為z，其中0＜z＜π，距離檢測子模塊獲取裝載機鏟斗內(nèi)側(cè)鏟與接料設(shè)備外側(cè)的水平距離為e米，裝載機鏟斗與力臂連桿的節(jié)點與接料口的垂直距離l米，傾倒原料與裝載機鏟斗外側(cè)鏟的平均距離為w米，裝載機以v的速度旋轉(zhuǎn)鏟斗；

14、步驟s12：當(dāng)時，鏟斗內(nèi)原料掉入接料設(shè)備的量為載料時高于鏟斗的原料量加在鏟斗內(nèi)高于原料形心的原料，質(zhì)量檢測子模塊獲取裝載機單次運輸?shù)脑腺|(zhì)量為m，并通過大數(shù)據(jù)獲取正常裝載原料的情況下原料質(zhì)量為m，鏟斗載料時高于鏟斗原料的質(zhì)量m1＝m-m，由于鏟斗的內(nèi)部構(gòu)造近似半圓，鏟斗的形心距離鏟斗內(nèi)側(cè)鏟口與外側(cè)鏟口連線的垂直距離為其中r為鏟口的長度的一半，則在鏟斗內(nèi)高于原料形心的原料面積為s1，質(zhì)量

15、

16、其中在鏟斗內(nèi)高于原料形心的原料面積的計算公式為其中x為原料的橫截面長度；

17、則在期間，鏟斗內(nèi)原料掉入接料設(shè)備的總質(zhì)量m3＝m1+m2；

18、將此時進入接料設(shè)備的原料速度設(shè)置為v，原料從鏟斗到達接料口的時間其中g(shù)為重力加速度，原料從鏟斗飛出到達接料口移動的橫向距離則漏出比例

19、步驟s13：當(dāng)時，鏟斗內(nèi)原料掉入接料設(shè)備的量為剩余原料中在裝載機鏟斗與力臂連桿的節(jié)點和鏟斗外側(cè)鏟連線上方的原料，原料的面積為s2；

20、其中剩余原料中在裝載機鏟斗與力臂連桿的節(jié)點和鏟斗外側(cè)鏟連線上方原料的面積s2的計算公式為

21、則在期間，鏟斗內(nèi)原料掉入接料設(shè)備的質(zhì)量

22、原料為裝載機鏟斗的速度的λ倍，原料從傾斜板口飛出到達接料口移動的橫向距離其中λ為壓迫速度轉(zhuǎn)化比率，1＜λ≤2，距離檢測子模塊獲取裝載機鏟斗內(nèi)側(cè)鏟與接料設(shè)備外側(cè)的水平距離為e米，則漏出比例

23、步驟s14：當(dāng)時，鏟斗內(nèi)原料掉入接料設(shè)備的量為剩余原料，剩余原料面積此部分原料無漏出。

24、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s2中，單次裝載機傾倒原料的過程中，漏出率分析子模塊得到單次漏出的原料總量為m總＝η1m3+η2m4，漏出率分析子模塊通過生產(chǎn)量收錄模塊依次獲取裝載機n次傾倒原料的漏出量m總1、m總2……m總n，并計算漏出總量q＝m總1+m總2+......m總n，當(dāng)q＞q1時，判斷已漏出的原料會對附近環(huán)境及生產(chǎn)設(shè)備造成明顯影響，其中q1由生產(chǎn)設(shè)備的周圍土地環(huán)境及生產(chǎn)設(shè)備的功率影響，由產(chǎn)線環(huán)境采集模塊通過大數(shù)據(jù)獲取。

25、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s3進一步包括：

26、步驟s31：風(fēng)力檢測模塊每隔半小時對風(fēng)級進行一次檢測，獲取風(fēng)級為x并通過風(fēng)級得到傾倒時的風(fēng)速綜合平均值為a，質(zhì)量檢測子模塊依次獲取裝載機運輸c次的原料質(zhì)量分別為m1、m2……mc，則半小時內(nèi)的倒入總量g＝m1+m2......mc，當(dāng)原料被傾倒下來時，粉塵量統(tǒng)計模塊統(tǒng)計受到風(fēng)力影響下原料在傾倒過程中由于風(fēng)力飛濺出的粉塵量其中λ為單位轉(zhuǎn)化參數(shù)；

27、步驟s32：污染程度分析模塊依次統(tǒng)計每半小時內(nèi)飛濺出的粉塵量k1、k2……k16，并計算在風(fēng)力較小情況下產(chǎn)線附近粉塵的堆積量d＝k1+k2......k16，若d＞d1且在統(tǒng)計時間段內(nèi)風(fēng)級平均值小于3，則通過產(chǎn)線維護模塊提示工作人員對生產(chǎn)線進行維護，其中d1為原料產(chǎn)線粉塵堆積維護限定值。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：本發(fā)明，本發(fā)明通過原料監(jiān)測模塊和粉塵監(jiān)測模塊對裝載機傾倒原料產(chǎn)生的原料泄漏和粉塵進行監(jiān)測，對生產(chǎn)線附近的環(huán)境進行實時監(jiān)測，精準判斷污染物對產(chǎn)線造成的影響并及時提示工作人員對產(chǎn)線進行清掃和維護，提高了生產(chǎn)線的運行能力，降低了生產(chǎn)線生產(chǎn)質(zhì)量問題的風(fēng)險；同時改善了生產(chǎn)線附近的環(huán)境安全問題，節(jié)約了人力。